CN207053162U - 可自动恢复过流短路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自动恢复过流短路保护电路，包括电源输入端、电源输出端，二者间设有导线，所述导线上从电源输入端到电源输出端依次设有瞬变抑制二极管D2、自恢复保险丝F1、场效应管V1、二极管D1，瞬变抑制二极管D3；其中瞬变抑制二极管D2、瞬变抑制二极管D3接地；还包括三极管V2、V3、V4、V5。本实用新型在电路发生过流或短路时可以立刻关断电路，当线路上过流消除后，电路自动恢复。并能接入单片机IO口，由单片机程序控制整个电路的通断，过流动作值可以根据需要进行设置，电路具有电压瞬变抑制、抗电压干扰反向冲击功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，尤其涉及一种可自动恢复过流短路保护电路。
背景技术
过流保护电路、短路保护电路是电路设计中常用到的保护电路，可以电路发生过流时可以立刻关断电路，有效保护电路中负载及其他电子元件不受损坏，现在常用的过流保护电路几乎都是采用采样电阻来采样流经电路负载的电流，电路相对复杂，且过流恢复需要采用控制器来处理，电路相对复杂，成本较高。且过流保护电路、短路保护电路是两个单独的电路，功能单一，且电路设计好以后不易拓展，不方便通过单片机进行控制，且自动恢复效果不好。
发明内容
本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，成本低廉，电路简单，且能自动恢复的可自动恢复过流短路保护电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种可自动恢复过流短路保护电路，包括电源输入端、电源输出端，二者间设有导线，所述导线上从电源输入端到电源输出端依次设有瞬变抑制二极管D2、自恢复保险丝F1、场效应管V1、二极管D1，瞬变抑制二极管D3，其中瞬变抑制二极管D2、瞬变抑制二极管D3接地；
还包括三极管V2、V3、V4、V5；
三极管V2的e极位于自恢复保险丝F1和场效应管V1间，V2的b极经电阻R2连接三极管V4的c极，三极管V2的c极经电阻R3连接三极管V3的b极和三极管V5的c极；电阻R3另一端经电阻R8连接三极管V1和三极管D1间的导线；
三极管V4的b极经电阻R4连接一导线，V4的e极接地，电阻R4和V4的e极间设有电阻R6；
三极管V5的b极经电阻R9连接一导线，V5的e极接地，电阻R9和V5的e极间设有电阻R10，V5的c极经电阻R7连接V3的b极；
三极管V3的b极、e极连接导线，c极连接场效应管V1的栅极，且所述b极和导线间设有电容C1，e极和导线间设有二极管D4，C1和D4阳极与导线连接，c极和导线间设有稳压管D5，D5阴极与导线连接，D5和V1间并联有电阻R1，R1一端连接导线，另一端经电阻R5接地。
作为优选：所述场效应管V1采用IRF9540N。
作为优选：所述V2、V3采用三极管C9510，V4、V5采用三极管2N222
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、电路发生过流时可以立刻关断电路，当线路上过流消除后，电路自动恢复。
2、电路发生短路时可以立刻关断电路，当线路上短路消除后，电路自动恢复。
3、电路可以接入单片机IO口，由单片机程序控制整个电路的通断。
4、过流动作值可以根据需要进行设置。
5、电路具有电压瞬变抑制、抗电压干扰反向冲击功能。
附图说明
图1为本实用新型电路图；
图2为实施例1中电路发生过流时三极管V3的集电极与射极之间电压波形；
图3为实施例1中电路发生过流时场效应管V1的源极与漏极之间电压波形；
图4为实施例1中电路发生短路时三极管V3的集电极与射极之间电压波形；
图5为实施例1中电路发生短路时场效应管V1的源极与漏极之间电压波形。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1：参见图1到图5，一种可自动恢复过流短路保护电路，包括电源输入端、电源输出端，二者间设有导线，所述导线上从电源输入端到电源输出端依次设有瞬变抑制二极管D2、自恢复保险丝F1、场效应管V1、二极管D1，瞬变抑制二极管D3，其中瞬变抑制二极管D2、瞬变抑制二极管D3接地；
还包括三极管V2、V3、V4、V5；
三极管V2的e极位于自恢复保险丝F1和场效应管V1间，V2的b极经电阻R2连接三极管V4的c极，三极管V2的c极经电阻R3连接三极管V3的b极和三极管V5的c极；电阻R3另一端经电阻R8连接三极管V1和三极管D1间的导线；
三极管V4的b极经电阻R4连接一导线，V4的e极接地，电阻R4和V4的e极间设有电阻R6；
三极管V5的b极经电阻R9连接一导线，V5的e极接地，电阻R9和V5的e极间设有电阻R10，V5的c极经电阻R7连接V3的b极；
三极管V3的b极、e极连接导线，c极连接场效应管V1的栅极，且所述b极和导线间设有电容C1，e极和导线间设有二极管D4，C1和D4阳极与导线连接，c极和导线间设有稳压管D5，D5阴极与导线连接，D5和V1间并联有电阻R1，R1一端连接导线，另一端经电阻R5接地。
本实施例中，所述场效应管V1采用IRF9540N，所述V2、V3采用三极管C9510，V4、V5采用三极管2N222。
本实施例中电路以DC24V电压，过流2A进行测试，根据需要可以扩展到其它电压、电流等级。F1为自恢复保险丝，当电路本身发生故障或损坏时可由其提供二重保护。D2、D3为瞬变抑制二极管，当输入输出电路发生过电压时，由其提供保护。二极管D1用于抗输出电流受到干扰后的反向冲击。
本实用新型工作原理为：电路上电时，电容C1两端电压不能突变，保持零，故三极管V3不能导通。此时场效应管V1的栅极电压为电阻R1、R5分压，为DC12V，故场效应管V1导通，电路输出电流。稳压管D5参数为12V,当电源输入电压超过DC24V时，由于稳压管D5的稳压作用，能保持场效应管V1的栅源电压为12V，从而保护场效应管V1。
由于电流增大，场效应管V1上的压降也将增大，三极管V3的基极电压等于电容C1两端电压，也等于场效应管V1上的压降，也将增大。当场效应管V1压降增大到约0.7V时，三极管V3由于正反馈作用，将快速通过放大区，进入饱和区，故三极管V3将导通。由于三极管V3饱和导通，三极管V3的集电极与射极电压将接近在0.3V。故场效应管V1的栅源电压也将在0.3V，故场效应管V1关断。电路进入过流保护状态。
三极管V3饱和导通后，由于R3、R8、R5的续流作用，三极管V3将一直导通，电路进入保护状态，调节电阻R3、R8的阻值将调节过流保护值的大小。电阻值越大，过流保护值也越大。
当电路发生短路时，电压输出端电压将立刻为零（与地电压相等），三极管V3的基极电流将立刻增大，电容C1立刻充电，当电压立刻增大到0.7V时，三极管V3饱和导通，由于三极管V3饱和导通，三极管V3的集电极与射极电压将接近在0.3V。场效应管V1的栅源电压也将在0.3V，故场效应管V1关断。电路进入短路保护状态。
当电路发生过流、短路时，电路自动进入了保护状态，此时由于R3、R8、R5的续流作用，三极管V3将一直导通，场效应管V1关断。
实施例2，结构与实施例1相同。
本实用新型可接入单片机中，由单片机进行控制。由于三极管V4的b极经电阻R4连接一导线，我们设此导线为open端，三极管V5的b极经电阻R9连接一导线，我们设此导线为close端，两个端口用于连接单片机IO口，用于将三极管V4、V5基极接入单片机IO口中。
当电路发生过流、短路时，三极管V3将一直导通，场效应管V1关断。此时单片机IO口给出一正脉冲信号（约50毫秒即可）到三极管V4基极，三极管V4、V2将导通，由于V2导通，电容C1将放电至0.3V，三极管V3将关断，由于三极管V3关断，场效应管V1的栅极电压为电阻R1、R5分压，为DC12V，故场效应管V1导通，电路输出电流。若此时电路中的过流、短路已经消除，那么电路将正常工作；若此时电路中的过流、短路还未消除，那么电路又将进入保护状态。
三极管V5基极接入单片机IO口，图中CLOSE端口，当需要关断电路时，单片机IO口给出一正脉冲信号（约100毫秒即可）到三极管V5基极，三极管V5将导通。由于三极管V5导通，三极管V3将形成基极电流，电容C1充电，当电压增大到0.7V时，三极管V3饱和导通，由于三极管V3饱和导通，三极管V3的集电极与射极电压将接近在0.3V。场效应管V1的栅源电压也将在0.3V，故场效应管V1关断，电路也即关断。
Claims (3)
1.一种可自动恢复过流短路保护电路，包括电源输入端、电源输出端，二者间设有导线，其特征在于：所述导线上从电源输入端到电源输出端依次设有瞬变抑制二极管D2、自恢复保险丝F1、场效应管V1、二极管D1，瞬变抑制二极管D3，其中瞬变抑制二极管D2、瞬变抑制二极管D3接地；
还包括三极管V2、V3、V4、V5；
三极管V2的e极位于自恢复保险丝F1和场效应管V1间，V2的b极经电阻R2连接三极管V4的c极，三极管V2的c极经电阻R3连接三极管V3的b极和三极管V5的c极；电阻R3另一端经电阻R8连接三极管V1和三极管D1间的导线；
三极管V4的b极经电阻R4连接一导线，V4的e极接地，电阻R4和V4的e极间设有电阻R6；
三极管V5的b极经电阻R9连接一导线，V5的e极接地，电阻R9和V5的e极间设有电阻R10，V5的c极经电阻R7连接V3的b极；
三极管V3的b极、e极连接导线，c极连接场效应管V1的栅极，且所述b极和导线间设有电容C1，e极和导线间设有二极管D4，C1和D4阳极与导线连接，c极和导线间设有稳压管D5，D5阴极与导线连接，D5和V1间并联有电阻R1，R1一端连接导线，另一端经电阻R5接地。
2.根据权利要求1所述的可自动恢复过流短路保护电路，其特征在于：所述场效应管V1采用IRF9540N。
3.根据权利要求1所述的可自动恢复过流短路保护电路，其特征在于：所述V2、V3采用三极管C9510，V4、V5采用三极管2N222。
Priority Applications (1)
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| CN201721046389.9U Active CN207053162U (zh) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | 可自动恢复过流短路保护电路 |
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2017
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